馬學(xué)品

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)器人作為人類的朋友將會伴隨在我們左右，機(jī)器人技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的典型代表和主要技術(shù)手段，并且成為了世界各國競相發(fā)展的科技前沿之一。最尖端的機(jī)器人技術(shù)是類人型機(jī)器人，研制具有人類外觀特征，可以模擬人類行為、智能、情感與基本操作功能的類人型機(jī)器人，一直為人類夢寐求之。類人型機(jī)器人廣泛涉及人工智能、計算機(jī)視覺、自動控制、精密儀器，傳感和信息等一系列學(xué)科的創(chuàng)新研究和綜合集成，它將代表著一個國家高新技術(shù)發(fā)展的綜合水平。所以，新一輪課程改革已將智能機(jī)器人的制作納入到了高中通用技術(shù)課的課堂教學(xué)中了，將作為一門教學(xué)項目予以考評。故中小學(xué)完全有必要馬上將機(jī)器人活動這項21世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的項目在校園科技教育中廣泛開展組織起來。

那么，如何在校園科技教育中組織好青少年的機(jī)器人活動呢？

一、首先，應(yīng)讓學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)充分認(rèn)識機(jī)器人活動的重要性和必要性，力爭早點投資該項目。

素質(zhì)教育是現(xiàn)代教育的主旋律，故對學(xué)生的素質(zhì)教育顯得主關(guān)重要，而我們所說的素質(zhì)不是僅僅指灌輸?shù)闹R，而是潛移默化的能力。學(xué)生良好的整體素質(zhì)已超越了學(xué)習(xí)好了就好的意義，它還包含著對能力的要求，如學(xué)以致用的能力，適應(yīng)社會的能力和面對未來的挑戰(zhàn)能力，不斷創(chuàng)新的能力……機(jī)器人活動旨在啟發(fā)學(xué)生無窮的想象力和創(chuàng)造力，充分調(diào)動學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的各種知識和技能，并使整個學(xué)習(xí)過程充滿刺激或挑戰(zhàn)性，能讓學(xué)生體驗挑戰(zhàn)能力極限后的無比的自豪和愉快，而這些都是一個成功者不可缺少的品質(zhì)。機(jī)器人活動則正是提供了這樣的一種機(jī)會，可以讓學(xué)生親身參與到活動中去，并在教師的指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識，通過觀察，探索機(jī)器人模型搭建，程序編寫，分析解決一定的問題，培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦的能力，體驗挑戰(zhàn)困難，獲得成功的快樂，培養(yǎng)學(xué)生的自信心與創(chuàng)造力。

青少年機(jī)器人活動能讓學(xué)生在循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)中，從簡單的機(jī)械、能源、建筑工程到智能化的機(jī)器人，從基礎(chǔ)的按圖拼裝到任意發(fā)揮想象自由組合，通過計算機(jī)寫程序，使用各種傳感器，使各種元器件及構(gòu)件變成可以響應(yīng)外界條件變化的自動控制系統(tǒng)。機(jī)器人的搭建要求每一個組件的設(shè)計和制造都達(dá)到極其精確。所以，在教學(xué)課堂上，學(xué)生的整個構(gòu)思，設(shè)計和開發(fā)過程儼然是實際工作和真實生活中的體驗。機(jī)器人是一種多學(xué)科融合的學(xué)科，它涉及數(shù)學(xué)、物理、生物、地理、工藝、語言等多種學(xué)科的內(nèi)容，能使學(xué)生的綜合知識增強(qiáng)。同時，機(jī)器人活動能最大限度的將想象和創(chuàng)造空間留給學(xué)生，對于同一問題，學(xué)生可尋求多種獨特的解決方案，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣，并形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)創(chuàng)新的意識，能讓學(xué)生在游戲中掌握深奧的科技知識，使學(xué)習(xí)不再枯燥。有了這么多的好處，并且又能體現(xiàn)學(xué)校先進(jìn)的教育理念，還有什么理由不早點投資該項目呢？

二、學(xué)校投資了，教學(xué)設(shè)備有了，就得真抓實干，而我認(rèn)為要搞好機(jī)器人活動并有所收獲則應(yīng)把握以下幾點：

1、用好教學(xué)形式。

在機(jī)器人活動的輔導(dǎo)中應(yīng)真心實意，實施民主式、開放式，交融式和探究式教學(xué)?！皫煹雷饑?yán)”、“唯師獨尊”的時代早已過去，在機(jī)器人這樣一個高科技項目的教學(xué)中，這種局面更不存在，就是一位大學(xué)的機(jī)器人教授在創(chuàng)新意識較強(qiáng)的中學(xué)生面前也不可能做到“唯師獨尊”！因此，在機(jī)器人教學(xué)活動中建立民主、平等、和諧的師生關(guān)系便顯得極其重要。教師不僅要熱情地對學(xué)生的幼稚和天真加以呵護(hù)，還要真誠地對學(xué)生的偏差和錯誤加以點撥或矯正，真心真意地善待學(xué)生，與學(xué)生共同探討，在充分尊重學(xué)生的個性特征的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生在與教師的探討中認(rèn)識自身的不足，切忌態(tài)度蠻橫，方法簡單，處理草率;切忌冷嘲熱諷，橫加責(zé)難;更切忌干人一面，不尊重學(xué)生的個性。教師自身要做到和藹可親，平易近人，謙遜豁達(dá)，以理服人，以德服人，以才服人，切不可孤芳自賞，自以為是，甚至剛愎自用，認(rèn)為是高科技項目便不可一世。教師一定要放下架子，虛心向?qū)W生學(xué)習(xí)，同學(xué)生相互交流，某些良好的機(jī)器人創(chuàng)意項目其實就來自學(xué)生，故教師萬不可高傲自大。只有這樣才能更好地融洽師生關(guān)系，讓學(xué)生無拘無束，輕松愉快，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新思維的主動積極性，讓學(xué)生自由自在地思維，充分體現(xiàn)學(xué)生認(rèn)識理解事物的個性，讓學(xué)生主動地去開啟機(jī)器人創(chuàng)新之門。

2、呵護(hù)好好奇心。

好奇心是興趣的典型表現(xiàn)，是人主動探索知識的一種心理傾向，它使人富有追根求源的精神品質(zhì)。好奇是人的本性，更是學(xué)生們在機(jī)器人活動中表現(xiàn)出的天性。哥倫布因好奇發(fā)現(xiàn)了新大陸，牛頓因好奇發(fā)明了萬有引力定律，達(dá)爾文因好奇創(chuàng)立了生物進(jìn)化論，陳景潤因好奇揭開了哥德巴赫猜想之謎。一方面教師不失時機(jī)地為學(xué)生提供探索機(jī)器人知識的學(xué)習(xí)環(huán)境，提出一些既使學(xué)生感到自己有能力解決而又需要動腦筋積極探究才能解決的問題，并巧妙引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和尋找問題的答案，充分尊重學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)”，理解學(xué)生的“未發(fā)現(xiàn)”。使學(xué)生獲得成功的喜悅，點燃創(chuàng)新的火花。另一方面，教師還應(yīng)積極鼓勵學(xué)生提問。愛因斯坦說過：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要?！蔽矣浀糜腥苏f過這樣一番有趣的話：大學(xué)生就是能全面地分析回答導(dǎo)師的問題;研究生是在導(dǎo)師指導(dǎo)下去研究和解決問題;博士生是在導(dǎo)師指導(dǎo)下去發(fā)現(xiàn)和解決問題，;博士后則是自己去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。不知道這種說法是否科學(xué)，但它卻說明提出問題是何等的重要。在機(jī)器人活動中一個好的問題的提出其實就潛伏著一個好的創(chuàng)意馬上就要出現(xiàn)。所以，在機(jī)器人在學(xué)習(xí)過程及任務(wù)的研討過程中，應(yīng)鼓勵那些發(fā)現(xiàn)問題，能提出有價值問題的學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題，并積極探討解決的方案。這樣，你的機(jī)器人輔導(dǎo)就不怕沒好課題研究了！自然，機(jī)器人創(chuàng)意的優(yōu)秀項目也就誕生了。

3、讓學(xué)生在挫折中成長。

在機(jī)器人這個項目的輔導(dǎo)中，我極力倡導(dǎo)挫折教育法。我們應(yīng)該學(xué)習(xí)母獅子教育法;即選擇合適的山澗，把小獅子踢下去，讓它自己爬上來，然后逐步選擇越來越深的山澗，這樣反復(fù)進(jìn)行。小獅子不斷被踢下去，自己又不斷爬上來。當(dāng)然，小獅子的能力也就越來越強(qiáng)了。在機(jī)器人輔導(dǎo)中這種母獅子教育法不妨一試。這樣，學(xué)生會在這種類似殘酷的教育中，學(xué)會自己解決問題，學(xué)會正確對待挫折。不然，學(xué)生在比賽時，遇到突發(fā)問題，就沒有解決方案了，就措手不及，甚至泄氣失去斗志了。因為，機(jī)器人競賽時的可變因素太多了，別說臨時改變場地及相關(guān)規(guī)則，就是光線的細(xì)微變化也會影響到整體成績的巨大變化！只有平時讓學(xué)生充分體會挫折，在挫折中健康成長，在大賽中學(xué)生才會不慌不忙，從容應(yīng)對賽場上發(fā)生的各種變化。

4、讓學(xué)生在競爭中成長。

現(xiàn)在社會競爭無時不存在，無處不存在。在機(jī)器人的輔導(dǎo)中應(yīng)讓學(xué)生正確認(rèn)識競爭，主動適應(yīng)競爭，并在競爭中激發(fā)潛力，讓學(xué)生以最佳狀態(tài)進(jìn)入到機(jī)器人的創(chuàng)意活動中去。要把握好此點，首先教師應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生各自的好勝心，激勵思維，好勝心人皆有之，只在教師善于引導(dǎo)。其次，在條件允許的情況下，應(yīng)該多招一些優(yōu)秀的機(jī)器人活動選手，然后把他們分成不同的幾個大體水平相當(dāng)平行的組，讓他們在平時活動中有意無意地相互競爭，在內(nèi)部競爭中選拔優(yōu)勝者，然后將優(yōu)勝者重新組隊，讓其進(jìn)行更難的挑戰(zhàn)，并在這部分人中經(jīng)競爭篩選出參賽的代表隊。這樣，就不怕優(yōu)秀的選手不出來了，更不用擔(dān)心這樣的選手沒競爭力了。

5、早作準(zhǔn)備，避免臨陳磨槍。

智能機(jī)器人競賽極具挑戰(zhàn)性，許多該項目的優(yōu)勝學(xué)校均有相當(dāng)?shù)姆e累，單靠突擊很難取勝！若是平時不準(zhǔn)備、不訓(xùn)練，每到競賽前再臨陣磨槍，這樣往往是老師累死累活的教，學(xué)生競賽卻碰運(yùn)氣，很難有穩(wěn)定的成績。所以越早作準(zhǔn)備越好！

6、聘請機(jī)器人顧問團(tuán)。

機(jī)器人項目是一個高科技的綜合學(xué)科，包括數(shù)學(xué)、物理、生物、地理、工藝、語言等學(xué)科知識，廣泛涉及人工智能、計算機(jī)視覺、自動控制、精密儀器，傳感和信息等一系列專業(yè)研究。所以單靠一個人的能力是不能將其搞得紅紅火火的，有必要聽取來自專家的建議。機(jī)械工程、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化控制等方面的專家都是你可聘請的顧問團(tuán)成員。當(dāng)然，最好還能請一個有實踐經(jīng)驗的機(jī)器人輔導(dǎo)前輩為你出謀劃策。

7、熱愛學(xué)生，熱愛機(jī)器人事業(yè)。

學(xué)生是機(jī)器人活動的主體，教師沒理由不熱愛學(xué)生?！皭邸笨梢愿袆訉W(xué)生，可以讓學(xué)生以十倍于常的精力投入到機(jī)器人的創(chuàng)新活動中去。我長期和學(xué)生同吃同住，既當(dāng)學(xué)生思品上的班主任教師，又當(dāng)技術(shù)教練，還充當(dāng)關(guān)心生活瑣事的父母長輩全方位的關(guān)心、愛護(hù)著機(jī)器人活動組的學(xué)生們。在赴歐洲參加青少年機(jī)器人世界杯期間，為讓學(xué)生們休息好，盡快調(diào)整時差，適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，我除了負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)，更是充當(dāng)了負(fù)責(zé)瑣事安排的后勤部長，吃、喝、住、行樣樣得安排好。賽前，機(jī)器人設(shè)備檢查。賽后器材清理，累得我真夠嗆！而在競賽結(jié)束后，學(xué)生們觀光，領(lǐng)略美麗的異域風(fēng)光時，我則給他們看行李、拍照片。這種“愛生”師生情促成了優(yōu)異成績的取得！

愿此文能引起拋磚引玉之效，將機(jī)器人這個21世紀(jì)的前沿學(xué)科滲透到校園科技教育的廣闊天地中去。